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JP6499765B2 - 改変されたポリプロピレンおよびそのポリマーブレンド - Google Patents

改変されたポリプロピレンおよびそのポリマーブレンド Download PDF

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Description

（発明者）
エリオット カルネヴァーレ
ライリー スティーブンス
キンバリー ミラー マクローリン
ウィリアム スコット ミラー
マイケル ロバート ステファンズ
スティーブン マイケル クルピンスキ
（関連出願への相互参照）
本国際特許出願は、２０１５年１月３０日に出願された同時係属中の米国仮特許出願番号第６２／１１０，１２０号に基づく利益を主張している。この米国仮特許出願番号第６２／１１０，１２０号の内容は、本国際特許出願中に参考として援用される。
（背景）
合成ポリマー材料、例えばポリプロピレン樹脂は、バルクプラスチック材料の生成に広く使用されている。ポリプロピレンおよび他の熱可塑性樹脂を含むバルクプラスチック材料は、様々な製品、例えば、成型、押出し、キャストまたは熱成形物品の製造に使用される。
（概要）
本明細書は、プロピレンベースのポリマー組成物について記載する。プロピレンベースのポリマー組成物は、改善された溶融レオロジーおよび改善された溶融強度を特徴とする。
１つの例では、プロピレンベースのポリマー組成物は、プロピレンベースのポリマー樹脂、およびポリ（スルホニルアジド）を含む。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する。
別の例では、プロピレンベースのポリマー組成物は、少なくとも５０％の結晶化度およびプロピレンベースのポリマー組成物の総重量に対して少なくとも５００ｐｐｍのポリ（スルホニルアジド）を有するプロピレンベースのポリマー樹脂を含む。このプロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する。
別の例では、プロピレンベースのポリマー組成物は、２０〜８０％（組成物の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および２０〜８０％（組成物の総重量に対して）の非カップリングホモポリマープロピレン樹脂を含む。ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂は、９０〜９９％（ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、少なくとも５０％の結晶化度を有するホモポリマープロピレン樹脂、１〜１０％（ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、および１０００〜２０００ｐｐｍ（ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）を含む。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１４５ｍｍ／ｓの溶融延伸性、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいＩｚｏｄ耐衝撃性（ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定）、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する。
別の例では、プロピレンベースのポリマー組成物を生成する方法は、プロピレンベースのポリマー樹脂を溶融するステップ、および溶融したプロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）とを単一の押出しステップで混合するステップを含む。この混合は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を生成する。
別の例では、プロピレンベースのポリマー組成物を生成する方法は、少なくとも５０％の結晶化度を有するプロピレンベースのポリマー樹脂を溶融するステップ、および溶融したプロピレンベースのポリマー樹脂と、プロピレンベースのポリマー組成物の総重量に対して少なくとも５００ｐｐｍのポリ（スルホニルアジド）とを単一の押出しステップで混合するステップを含む。この混合は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を生成する。
本明細書に記載されている本発明は、本概要に要約された例に限定されないことが理解される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
少なくとも５０％の結晶化度を有するプロピレンベースのポリマー樹脂、および
ポリ（スルホニルアジド）
を含む、プロピレンベースのポリマー組成物であって、
１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、プロピレンベースのポリマー組成物。
（項目２）
前記プロピレンベースのポリマー樹脂がポリプロピレンホモポリマーである、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目３）
前記ポリ（スルホニルアジド）を前記組成物の総重量に対して５００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ含む、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目４）
前記ポリ（スルホニルアジド）を前記組成物の総重量に対して１，０００ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍ含む、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目５）
前記プロピレンベースのポリマー樹脂が、６０％〜９０％の範囲の結晶化度を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目６）
前記プロピレンベースのポリマー樹脂が７０％〜８０％の範囲の結晶化度を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目７）
１９０℃で２５ｃＮ〜１００ｃＮの範囲の溶融強度を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目８）
６６ｐｓｉの荷重下で、１０１℃超である熱変形温度を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目９）
１６０℃〜１７０℃の範囲の溶融温度を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１０）
１０未満である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１１）
１８超である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有する、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１２）
第１の非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂をさらに含む、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１３）
第２の非カップリングポリオレフィン樹脂をさらに含み、前記第２の非カップリングポリオレフィンが、ポリプロピレンホモポリマー樹脂またはエチレンと少なくとも１つのＣ ３ 〜Ｃ １２ α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む樹脂を含む、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１４）
第３の非カップリングポリオレフィン樹脂さらに含み、前記第３の非カップリングポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレンホモポリマー樹脂またはエチレンと少なくとも１つのＣ ３ 〜Ｃ １２ α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む樹脂を含む、項目１３に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１５）
添加剤をさらに含む、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１６）
ミネラル充填剤をさらに含む、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１７）
ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定して、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいアイゾット耐衝撃性を示す、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１８）
１９０℃で３０ｃＮ超またはこれに等しい溶融強度を示す、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目１９）
１９０℃で１４５ｍｍ／ｓ超またはこれに等しい溶融延伸性を示す、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目２０）
前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を前記組成物の総重量に対して２０〜８０％含む、項目１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目２１）
エチレンとプロピレンとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂をさらに含む、項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（項目２２）
エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むカップリングコポリマー樹脂をさらに含む、項目１に記載プロピレンベースのポリマーの組成物。
（項目２３）
項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、シートまたはフィルム。
（項目２４）
項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、熱成形シートまたは熱成形フィルム。
（項目２５）
項目１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、剛性包装基材。
（項目２６）
プロピレンベースのポリマー組成物であって、前記組成物は、
１〜９９％（前記組成物の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および
１〜９９重量％（前記組成物の総重量に対して）の非カップリングホモポリマープロピレン樹脂
を含み、
前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂が、
９０〜９９％（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、少なくとも５０％の結晶化度を有するホモポリマープロピレン樹脂、
１〜１０％（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、および
１０００〜２０００ｐｐｍ（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）
を含み、
前記プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１４５ｍｍ／ｓの溶融延伸性、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいアイゾット耐衝撃性（ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定）、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、プロピレンベースのポリマー組成物。
（項目２７）
２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）の前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）の前記非カップリングホモポリマープロピレン樹脂を含む、項目２６に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
（説明）
以下の定義および分析法が本明細書において使用される。
「ポリマー」という用語は、同じまたは異なるタイプに関わらず、モノマーを重合することにより調製されたポリマー化合物を指す。したがって、「ポリマー」という一般的な用語は、１つのタイプのモノマーのみから調製されたポリマーを指す「ホモポリマー」という用語；２種またはそれ超の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」および「インターポリマー」；ならびに異なるモノマー内容物および／またはポリマー構造を有する２種またはそれ超のポリマーを含む組成物である、ポリマーの物理的ブレンドを包含する。
「プロピレンベースのポリマー」という用語は、プロピレンモノマー由来のモノマー単位を１分子当たり５０重量％超含むポリマーを意味する。これには、ポリプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（２種またはそれ超のコモノマー由来の単位を意味する）、ならびにポリプロピレンホモポリマーがブレンドのマトリックス相であるポリマーブレンドが含まれる。
「プロピレンベースのポリマー樹脂」という用語は、個々の微視的なポリマー分子とは対照的に、複数のプロピレンベースのポリマー分子を含む、巨視的な材料の塊を意味する。「プロピレンベースのポリマー組成物」という用語は、プロピレンベースのポリマー樹脂を含む組成物を意味する。
「アルファ−オレフィン」または「α−オレフィン」という用語は、分子内で１番目および２番目の炭素原子の間に炭素−炭素二重結合を有するアルケンを含む。アルファ−オレフィンの例として、これらに限定されないが、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、および１−ドデセン（これらの任意の組合せを含む）が挙げられる。
「カップリングポリマー」という用語は、熱可塑性ポリマーと、カップリング剤、例えばポリ（スルホニルアジド）などとの間のカップリング反応から生成した部分的架橋ポリマーを意味する。カップリングポリマーは、熱硬化性ポリマーではなく、代わりに、カップリング反応前および後のポリマー樹脂の相対的メルトフローレートにより測定することができる、流れに対する溶融ポリマーの抵抗性の増加を特徴とする改質されたレオロジーを有する熱可塑性ポリマーである。
「ポリ（スルホニルアジド）」という用語は、２つまたはそれ超の共有結合したスルホニルアジド基（−ＳＯ２Ｎ３）を含む化合物を意味する。ポリ（スルホニルアジド）は、２つのスルホニルアジド基を含むビス（スルホニルアジド）化合物を含む：
Figure 0006499765
 （式中、Ｒは、非置換であるかまたは不活性置換された、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルエーテルまたはケイ素含有基である）。Ｒ基は、プロピレンベースのポリマー分子と、以下に記載されているスルホニルアジドとの間で容易な反応を可能にする程十分にスルホニルアジド基を分離する、十分な炭素、酸素および／またはケイ素原子を有することができる。Ｒ基の長さに対する重要な制限はないが、各Ｒ基は、スルホニルアジド基の間に少なくとも１個の炭素またはケイ素原子を有し、約５０個未満、約２０個未満または約１５個未満の、炭素、酸素および／またはケイ素原子を有し得る。ケイ素含有基はシランおよびシロキサンを含む。「不活性置換された」という用語は、カップリング反応または生成するカップリングポリマーの所望の特性を不本意に妨げない原子または基による置換を指す。Ｒ基は、アリール、アルキル、アリールアルカリル、アリールアルキルシラン、シロキサン、もしくは複素環式基、またはプロピレンベースのポリマー分子に対して不活性であり、記載されているようなスルホニルアジド基を分離する他の基を含み得る。ポリ（スルホニル）アジドとして、例えば、１，５−ペンタンビス（スルホニルアジド）；１，８−オクタンビス（スルホニルアジド）；１，１０−デカンビス（スルホニルアジド）；１，１０−オクタデカンビス（スルホニルアジド）；１−オクチル−２，４，６−ベンゼントリス（スルホニルアジド）；４，４’−ジフェニルオキシドビス（スルホニルアジド）；１，６−ビス（４’−スルホンアジド−フェニル）ヘキサン；２，７−ナフタレンビス（スルホニルアジド）；ならびに１分子当たり平均１〜８個の塩素原子および２〜５個のスルホニルアジド基を含有する塩素化脂肪族炭化水素の混合したスルホニルアジドなどの化合物、ならびにこれらの任意の組合せが挙げられる。例えば、４，４’−ジフェニルオキシドビス（スルホニルアジド）（ＤＰＯＢＳＡ）は例示的なポリ（スルホニルアジド）である：
Figure 0006499765
「メルトフローレート」または「ＭＦＲ」という用語は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１０（２３０℃、２．１６ｋｇ）：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｙ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｌａｓｔｏｍｅｔｅｒ（押出プラストメーターによる熱可塑性樹脂のメルトフローレートの標準試験法）に従い決定される溶融粘度の尺度を指す。メルトフローレートは、１０分当たりのグラム単位（ｇ／１０ｍｉｎ）または１分当たりのデシグラム単位（ｄｇ／ｍｉｎ）で報告される。
「結晶化度」という用語は、以下の等式に従い、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用して測定されるポリマー試料のパーセント結晶化度を指す：
Figure 0006499765
 （式中、ΔＨｍは、ＤＳＣ測定を介して決定される溶融熱であり、ΔＨｃは、ＤＳＣ測定を介して決定される冷結晶化の熱であり、ΔＨｍ ｏは、１００％結晶性ポリマー基準に対する溶融熱である。）例えば、１００％結晶性ポリプロピレンホモポリマーに対するΔＨｍ ｏ値は２０７．１Ｊ／ｇであり、１００％結晶性ポリエチレンホモポリマーに対するΔＨｍ ｏ値は２９３．６Ｊ／ｇである。プロピレン−エチレンコポリマーに対するΔＨｍ ｏ値は、コポリマーを形成する各モノマータイプの重量分率（Ｘ）に基づく混合の線形規則を使用して、それぞれのホモポリマーに対する値から決定することができる：
ΔＨｍ ｏ （コポリマー）＝（２０７．１Ｊ／ｇ）（Ｘエチレン）＋（２９３．６Ｊ／ｇ）（Ｘプロピレン）
同様に、異なるモノマーおよび／または２種超のモノマーを含むコポリマーに対するΔＨｍ ｏ値は、コポリマーを形成する各モノマータイプの重量分率（Ｘ）に基づく混合の線形規則を使用して、それぞれのモノマーからなるホモポリマーに対する値ΔＨｍ ｏから決定することができる：
ΔＨｍ ｏ （コポリマー）＝［ΔＨｍ ｏ （モノマー−１）］［Ｘモノマー−１］＋［ΔＨｍ ｏ （モノマー−２）］［Ｘモノマー−２］＋…
ポリマー試料の溶融熱（ΔＨｍ）および冷結晶化の熱（ΔＨｃ）は、ＡＳＴＭ Ｅ７９３−０６（２０１２）：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ ｏｆ Ｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（示差走査熱量測定による融解エンタルピーおよび結晶化の標準試験方法）に従い決定される。
「溶融温度」という用語は、ＡＳＴＭ Ｅ７９４−０６（２０１２）：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅｌｔｉｎｇ Ａｎｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ Ｂｙ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ（熱分析による溶融および結晶化温度の標準試験方法）に従い決定したポリマー試料の融点温度を意味する。
「溶融強度」という用語は、Meissner、Rheol．Acta、１０巻、１９７１年、２３０〜２４２頁に記載されているような引張りテスター「Ｒｈｅｏｔｅｎｓ」を使用して測定した、押し出した溶融ポリマー試料の最大引張り強度を意味する。本明細書に記載されている溶融強度値は、ＡＳＴＭ Ｄ３８３５−０８：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ ａ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（キャピラリーレオメーターによりポリマー材料の特性を測定するための標準的試験法）に従い操作した、いずれもＧｏｅｅｔｔｆｅｒｔ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ−Ｐｒｕｅｆｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧＭＢＨ、Ｂｕｃｈｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能なＲＨＥＯＴＥＮＳ ７１．９７ユニットを備えたＲＨＥＯ−ＴＥＳＴＥＲ ２０００高圧キャピラリーレオメーターを使用して測定した。１２ミリメートルキャピラリーバレルを１９０℃のバレル温度で使用した。溶融ポリマーを、試験前に５分間１９０℃の試験温度で浸漬させた。溶融ポリマーストランドを、約８６ｓ−１の見かけの壁せん断速度で、１８０°の入口角度を有する２０ミリメートル／２ミリメートル（長さ／直径）キャピラリーダイを介して推し進めた。次いで、ポリマーストランドをＲＨＥＯＴＥＮＳ ７１．９７ユニットに供給し、２つのプルオフホイール２セットを含む直列プーリーシステムで掴んだ。ホイールスピードを調節して、ポリマーストランドに対する作用力をほぼゼロに低減した。定常状態が達成されたら、逆方向に回転するプルオフホイールの速度を連続的に増加させ、これによって、破断および／または滑りが生じるまでポリマーストランドを伸張した。プルオフホイールを加速することにより、ＲＨＥＯＴＥＮＳ ７１．９７ユニットでポリマーストランドにかかる力を測定し、試験の間に記録された最大の力を、センチニュートン（ｃＮ）の単位で報告される、ポリマー試料の「溶融強度」と特定した。
「溶融延伸性」という用語は、前述のような溶融強度試験中、破損前にＲＨＥＯＴＥＮＳ ７１．９７ユニットを介して引き込んだ溶融ポリマーストランドの最大速度を意味する。前述のように、ポリマー試料の「溶融強度」とは、加速するプルオフホイールを有する「Ｒｈｅｏｔｅｎｓ」引張りテスター内でこれが破損する前に、ポリマー試料の溶融ストランドを一軸延伸するのに必要とされる最大の力と定義される。溶融強度試験中、ポリマーストランド上にかかる張力の増加と、プルオフホイールを介するポリマーストランドの速度の増加の両方を測定した。試験中に記録した最大速度を、１秒当たりのミリメートル単位（ｍｍ／ｓ）で報告される、ポリマー試料の「溶融延伸性」として特定した。
「曲げ弾性率」という用語は、ＡＳＴＭ Ｄ７９０−１０：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｌｅｘｕｒａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｕｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ａｎｄ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（非補強および強化プラスチックおよび電気絶縁材料の曲げ特性に関する標準試験法）に従い測定された曲げ変形における、固体ポリマー試料の応力対歪みの比を意味する。
「熱変形温度」および「荷重変形温度」という用語は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８−０７：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｕｎｄｅｒ Ｆｌｅｘｕｒａｌ Ｌｏａｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｄｇｅｗｉｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ（エッジ方向の曲げ荷重下でのプラスチックのたわみ温度の標準試験法）に従い測定された、曲げ荷重下の固体ポリマー試料が変形する温度を意味する。
熱可塑性材料、例えばポリスチレンは、成型、押出し、キャストまたは熱成形された製品の生成に有用である。例えば、ポリスチレン樹脂の固形物特性（例えば曲げ弾性率）、溶融レオロジー、および溶融強度により、ポリスチレンは、可撓性および剛性の包装材料（例えば、押出しシート、キャストフィルムおよび多層シートならびにフィルム構造体）の生成のための選択材料となる。これらの材料特性は、比較的に容易な溶融加工（例えば、押出し、射出成形、ブロー成形など）を提供する。しかし、他の熱可塑性材料、例えば、プロピレンベースのポリマー樹脂などと比較して、ポリスチレン樹脂は比較的高価である。逆に、あまり高価でない熱可塑性材料、例えば、プロピレンベースのポリマー樹脂などは、一般的に、ポリスチレン樹脂と比較して低い溶融加工性をもたらす溶融材料特性（例えば、溶融強度、延伸性など）を有する。
本明細書に記載されているプロピレンベースのポリマー組成物は、改善された溶融レオロジーおよび改善された溶融強度を特徴とすることができ、これによってこの組成物は、ポリスチレン樹脂ほど高価でないという利点を依然として維持しながら、ポリスチレン樹脂相当のまたはこれよりも良い改善された溶融加工性が得られる。したがって、本明細書に記載されているプロピレンベースのポリマー組成物は、可撓性および剛性の包装材料（例えば、押出しシート、キャストフィルム、および多層シートならびにフィルム構造体）、ならびに溶融加工方法、例えば、押出し、射出成形、ブロー成形などを使用して生成される他の形成物品の生成において、ポリスチレン樹脂に対する優れた代替品を提供し得る。例えば、本明細書に記載されているプロピレンベースのポリマー組成物は、可撓性または剛性の物品、例えば、可撓性または剛性の包装基材などへと容易に熱成形可能な、単層および多層のシートおよびフィルムの生成に使用することができる。
プロピレンベースのポリマー組成物は、プロピレンベースのポリマー樹脂およびポリ（スルホニルアジド）を含み得る。ポリ（スルホニルアジド）は、プロピレンベースのポリマー樹脂のポリマーと反応して、カップリングポリマーを生成する。したがって、プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含むことができる。
プロピレンベースのポリマー樹脂は、少なくとも５０％の結晶化度を有し得る。ポリ（スルホニルアジド）は、プロピレンベースのポリマー組成物中に、組成物の総重量に対して少なくとも５００ｐｐｍの量で存在し得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有し得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、少なくとも１４０℃の溶融温度を有し得る。
プロピレンベースのポリマー樹脂は、ポリプロピレンホモポリマーを含み得る。代わりに、プロピレンベースのポリマー樹脂は、プロピレンとエチレンとの重合生成物を含むコポリマーを含んでもよい。プロピレンベースのポリマー樹脂は、プロピレンと１つまたは複数のα−オレフィンとの重合生成物を含むコポリマーを含み得る。例えば、プロピレンベースのポリマー樹脂は、プロピレンモノマー、ならびに任意選択で、エチレンおよび／または１つもしくは複数のα−オレフィンモノマー、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、および／もしくは１−ドデセンなどから生成することができる。１つまたは複数のα−オレフィンコモノマーを含むコポリマーを含むプロピレンベースのポリマー樹脂は、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、および１−ドデセンからなる群から選択される１つまたは複数のα−オレフィンコモノマーの任意の組合せを含み得る。プロピレンベースのポリマー樹脂がプロピレン／エチレンコポリマーまたはプロピレン／α−オレフィンコポリマーを含む例では、コポリマーは、コポリマーの全コモノマー重量に対して、５０重量％超のプロピレンコモノマー、ならびに５０重量％未満のエチレンおよび／またはα−オレフィンコモノマーを含み得る。例えば、プロピレンベースコポリマー樹脂は、コポリマーの全コモノマー重量に対して、５１重量％〜９９重量％のプロピレンコモノマー、ならびに１重量％〜４９重量％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィンコモノマー、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５５〜９９％のプロピレンならびに１〜４５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、６５〜９９％のプロピレンならびに１〜３５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、７５〜９９％のプロピレンならびに１〜２５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、８５〜９９％のプロピレンならびに１〜１５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、５５〜９５％のプロピレンならびに５〜４５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、６５〜８５％のプロピレンならびに１５〜３５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、７５〜８５％のプロピレンならびに１５〜２５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィン、または７５〜９５％のプロピレンならびに５〜２５％のエチレンおよび／もしくはα−オレフィンを含むことができる。
プロピレンベースのポリマー樹脂は、気相重合方法を使用して生成することができる。例えば、プロピレンモノマー反応物質（任意選択のエチレンおよび／またはα−オレフィンコモノマー反応物質と共に）を、流動床反応器へと供給し、ここで、反応物質を、重合触媒、例えば、チーグラーナッタ重合触媒などと接触させることができる。適切なチーグラーナッタ重合触媒は、非メタロセンチーグラーナッタ触媒、同種または異種のチーグラーナッタ触媒、および担持されたチーグラーナッタ触媒を含み、任意の必要な助触媒を含む。適切な触媒は、例えば、ＵｎｉｐｏｌおよびＳｐｈｅｒｉｐｏｌタイプの重合プロセスにおける使用のためのチーグラーナッタ触媒系を含む。このような触媒系として、これらに限定されないが、ＳＨＡＣ（登録商標）およびＣＯＮＳＩＳＴＡ（登録商標）触媒系（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ、ＵＳＡから入手可能）を挙げることができる。
プロピレンベースのポリマー樹脂は、少なくとも５０％の結晶化度、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５０〜９９％、５０〜９５％、５０〜９０％、５０〜８０％、６０〜９９％、６０〜９５％、６０〜９０％、６０〜８０％、７０〜９９％、７０〜９５％、７０〜９０％、もしくは７０〜８０％などの結晶化度を有することができる。プロピレンベースのポリマー樹脂は、少なくとも１．８ｇ／１０分のメルトフローレート、例えば、１．８〜５０．０ｇ／１０分など、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、２．０〜５０．０ｇ／１０分、５．０〜４０．０ｇ／１０分、１０．０〜４０．０ｇ／１０分、１５．０〜４０．０ｇ／１０分、１５．０〜３０．０ｇ／１０分、もしくは１５．０〜２５．０ｇ／１０分などのメルトフローレートを有することができる。
ポリ（スルホニルアジド）は、２つのスルホニルアジド基を含む少なくとも１つのビス（スルホニルアジド）化合物を含み得る。例えば、ポリ（スルホニルアジド）は、少なくとも１つの以下の式の化合物を含み得る：
Figure 0006499765
 （式中、Ｒは、非置換であるかまたは不活性置換された、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルエーテルまたはケイ素含有基である）。Ｒ基は、例えば、アリール、アルキル、アリールアルカリル、アリールアルキルシラン、シロキサンもしくは複素環式基、またはプロピレンベースのポリマー分子に対して不活性である他の基を含んでもよい。
ポリ（スルホニル）アジドは、１，５−ペンタンビス（スルホニルアジド）；１，８−オクタンビス（スルホニルアジド）；１，１０−デカンビス（スルホニルアジド）；１，１０−オクタデカンビス（スルホニルアジド）；１−オクチル−２，４，６−ベンゼントリス（スルホニルアジド）；４，４’−ジフェニルオキシドビス（スルホニルアジド）；１，６−ビス（４’−スルホンアジド−フェニル）ヘキサン；２，７−ナフタレンビス（スルホニルアジド）；１分子当たり平均１〜８個の塩素原子および２〜５個のスルホニルアジド基を含有する塩素化脂肪族炭化水素の混合したスルホニルアジド、またはこれらの任意の組合せを含み得る。ポリ（スルホニル）アジドは、４，４’−ジフェニルオキシドビス（スルホニルアジド）（ＤＰＯＢＳＡ）を含み得る：
Figure 0006499765
プロピレンベースのポリマー組成物は、プロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）とを物理的に混合することによって生成することができる。プロピレンベースのポリマー樹脂およびポリ（スルホニルアジド）は、例えば適切な混合装置、例えば、Ｖ−ブレンダー、リボンブレンダー、パドルブレンダー、タンブリングドラム、または押出し機、例えば２軸押出し機もしくはペレットもしくは他の押出物の形態を押し出す他の押出しデバイスなどの中で混合することができる。
押出し機内でプロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）とを混合することを含む例において、物理的混合は、単一の押出しステップ内で行うことができる。例えば、プロピレンベースのポリマー樹脂およびポリ（スルホニルアジド）は、例えば、２軸押出し機の初期段階などにおいて、混ぜ合わせ装置を用いて混合し、プロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）とが反応して、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を生成する、単一の反応性の押出し操作を介して加工することができる。
プロピレンベースのポリマー樹脂およびポリ（スルホニルアジド）は、プロピレンベースのポリマー樹脂およびポリ（スルホニルアジド）を、例えば、主要フィードホッパーを介してまたは複数のフィーダーを介して、押出し機のフィードセクションに同時に導入することによって物理的に混合することができる。任意選択で、ポリ（スルホニルアジド）は、プロピレンベースのポリマー樹脂の固体ペレットまたは他の固体粒子と予めブレンドして、マスターバッチを形成することができ、このマスターバッチを、押出し機のフィードセクションを介して供給する。代わりに、ポリ（スルホニルアジド）を、例えば、サイドフィーダーを介して樹脂フィードゾーンの押出し機ダウンストリームに加えることもできる。
押出しの間、プロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）との混合物は、ポリ（スルホニルアジド）およびポリオレフィンを反応させ、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を形成させるのに十分な温度まで加熱することができる。例えば、プロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）との混合物は、１９０℃〜２８０℃の範囲の温度、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、２００〜２７５℃、２０５〜２６０℃、２０５〜２５５℃、２３０〜２５５℃、もしくは２４０〜２６０℃などまで加熱することができる。押出し機内での、プロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）との混合物の反応温度での滞留時間は、例えば、１５秒〜６０秒、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、１５〜３５秒もしくは１５〜３０秒などの範囲とすることができる。
ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物は、押出し機または他の混合装置から出し、冷却し、固化し、ペレット化する（すなわち、ペレット、顆粒、または他の自由な流動性のある固体形態にする）か、または直ちに他の熱可塑性樹脂と溶融ブレンドすることができる。例えば、溶融したプロピレンベースのポリマー組成物は、第１の押出し機または他の混合装置から第２の押出しまたは他の混合装置へと供給し、そこでプロピレンベースのポリマー組成物を、別の熱可塑性樹脂、例えば、非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂および／またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマー、例えばプロピレンコモノマーなどとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂とブレンドすることができる。代わりに、冷却し、固化し、およびペレット化したプロピレンベースのポリマー組成物は、ダウンストリーム溶融加工用に再溶融して、例えば、他の熱可塑性樹脂とブレンドし、および／または様々な操作（例えば、キャスティング、押出加工、成形など）を使用して、様々な中間体または最終用途の製品形態（例えば、単層および多層のシートおよびフィルム）を生成することができる。ペレット化したプロピレンベースのポリマー組成物は、貯蔵し、さらなるブレンドまたは製品の生産のために生産現場に輸送することができる。
ポリ（スルホニルアジド）は、組成物の総重量に対して少なくとも５００ｐｐｍの量、例えば、５００〜７５００ｐｐｍ、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５００〜７０００ｐｐｍ、５００〜５０００ｐｐｍ、５００〜４０００ｐｐｍ、５００〜３０００ｐｐｍ、５００〜２０００ｐｐｍ、５００〜１０００ｐｐｍ、１０００〜２０００ｐｐｍ、１０００〜７０００ｐｐｍ、もしくは２０００〜７０００ｐｐｍなどの量でプロピレンベースのポリマー組成物中に存在し得る。プロピレンベースのポリマー樹脂は、粘液質化した形態のポリ（スルホニルアジド）と混合することができ、この形態では、ポリ（スルホニルアジド）は、抗酸化剤化合物、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）などと予備混合されていることが可能である。
プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、例えば、２０〜１２０ｃＮ、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、２５〜１１５ｃＮ、２５〜１００ｃＮ、３０〜１００ｃＮ、２５〜９５ｃＮ、３０〜８０ｃＮ、もしくは２５〜７５ｃＮなどの溶融強度を有することができる。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓ、少なくとも１２０ｍｍ／ｓ、少なくとも１２５ｍｍ／ｓ、少なくとも１３０ｍｍ／ｓ、少なくとも１４０ｍｍ／ｓ、少なくとも１５０ｍｍ／ｓ、もしくは少なくとも１７０ｍｍ／ｓの溶融延伸性を有することができる。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で１７５ｍｍ／ｓまで、１８５ｍｍ／ｓまで、１９５ｍｍ／ｓまで、または２００ｍｍ／ｓまでの溶融延伸性を有することができる。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で１００〜２００ｍｍ／ｓの範囲の溶融延伸性、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、１２０〜２００ｍｍ／ｓ、１２５〜１７５ｍｍ／ｓ、１３５〜１７５ｍｍ／ｓ、１４０〜１７５ｍｍ／ｓ、１４５〜１７５ｍｍ／ｓ、もしくは１４０〜１７０ｍｍ／ｓなどの溶融延伸性を有することができる。プロピレンベースのポリマー組成物は、１６０℃〜１７０℃の範囲の溶融温度、および少なくとも１２０℃または少なくとも１３０℃の結晶化温度を有することができる。
プロピレンベースのポリマー組成物は、少なくとも１．８ｇ／１０分間のメルトフローレート、例えば、１．８〜５０．０ｇ／１０分間など、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、２．０〜５０．０ｇ／１０分間、５．０〜４０．０ｇ／１０分間、１０．０〜４０．０ｇ／１０分間、１５．０〜４０．０ｇ／１０分間、１５．０〜３０．０ｇ／１０分間、もしくは１５．０〜２５．０ｇ／１０分間などのメルトフローレートを有することができる。プロピレンベースのポリマー組成物は、１０未満または１８超である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有することができる。
前述のように、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物は、他の熱可塑性樹脂、例えば非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂など、および／またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマー、例えばプロピレンコモノマーなどとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂とブレンドすることができる。プロピレンベースのポリマー組成物のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂はまた、ホモポリマープロピレン樹脂、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、およびポリ（スルホニルアジド）の溶融ブレンドした混合物を含み得る。
１つの例では、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を溶融し、非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂を溶融し、溶融した樹脂をブレンドする。別の例では、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を溶融し、エチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマー（例えば、エチレンとプロピレンとのコポリマー）を含む非カップリングコポリマー樹脂を溶融し、溶融した樹脂をブレンドする。樹脂のブレンドは、ブレンド装置、例えば、押出し機などの中で実施することができる。
別の例では、ホモポリマープロピレン樹脂、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、およびポリ（スルホニルアジド）を含む混合物は、溶融ブレンドして、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を生成し、この生成したポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を、非カップリングプロピレンベースのポリマー樹脂（例えば、非カップリングホモポリマーポリプロピレン）または他の非カップリング熱可塑性樹脂と溶融ブレンドして、乾式ブレンドする。
したがって、プロピレンベースのポリマー組成物は、プロピレンベースのポリマー樹脂、ポリ（スルホニルアジド）（すなわち、プロピレンベースのポリマー樹脂をカップリング）、および１つまたは複数のさらなる熱可塑性樹脂、例えば、非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂および／またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂（例えば、エチレン−プロピレンコポリマー樹脂）を含むことができる。プロピレンベースのポリマー組成物はまた、プロピレンベースのポリマー樹脂、エチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマー（例えば、エチレン−プロピレンコポリマー樹脂）、ポリ（スルホニルアジド）（すなわち、プロピレンベースのポリマー樹脂およびエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーをカップリング）、および１つまたは複数のさらなる熱可塑性樹脂、例えば非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂などを含むことができる。このようなブレンドしたプロピレンベースのポリマー組成物は、少なくとも２０ｃＮの溶融強度、少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有することができる。
プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を、非カップリングホモポリマーポリプロピレン、非カップリングプロピレン−エチレンコポリマー、非カップリングプロピレン−α−オレフィンコポリマー、カップリングしたプロピレン−エチレンコポリマー、および／またはカップリングしたプロピレン−α−オレフィンコポリマーのうちの任意の１つまたは複数と組み合わせて含み得る。２種またはそれ超のタイプのポリマー（例えば、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂および非カップリングホモポリマーポリプロピレンおよび／または非カップリングプロピレン−エチレンコポリマー）を含む例において、カップリングおよび非カップリング成分は溶融混ぜ合わせ（例えば、２軸押出し機内で）または乾式ブレンドによりブレンドすることができる。ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂と非カップリングポリマー樹脂（例えば、非カップリングホモポリマーポリプロピレンおよび／または非カップリングプロピレン−エチレンコポリマー）とのブレンドは、１：９９〜９９：１の範囲のカップリングポリマー樹脂対非カップリングポリマー樹脂の重量比、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５：９５〜９５：５、１０：９０〜９０：１０、１５：８５〜８５：１５、２０：８０〜８０：２０、２５：７５〜７５：２５、２０：８０〜６０：４０、２０：８０〜５０：５０、もしくは２０：８０〜４０：６０などを含み得る。
したがって、プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（複数可）および非カップリングポリマー樹脂（複数可）の総重量に対して、１〜９９％の１つまたは複数のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（複数可）、および１〜９９％の１つまたは複数の非カップリングポリマー樹脂（複数可）を含み得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（複数可）および非カップリングポリマー樹脂（複数可）の総重量に対して、１〜９９％の１つまたは複数のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（複数可）、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５〜９５％、１０〜９０％、１０〜８５％、１５〜８５％、１０〜８０％、１５〜８０％、２０〜８０％、１５〜７５％、２０〜７５％、２５〜７５％、２０〜７０％、３０〜７０％、３０〜６０％、３５〜６０％、もしくは３５〜５５％などを含み得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（複数可）および非カップリングポリマー樹脂（複数可）の総重量に対して、１〜９９％の１つまたは複数のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（複数可）、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５〜９５％、１０〜９０％、１０〜８０％、１５〜８０％、２０〜８０％、１５〜７５％、２０〜７５％、２５〜７５％、２０〜７０％、４０〜８０％、４５〜７５％、もしくは５５〜６５％などを含み得る。
プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（例えば、ホモポリマープロピレン樹脂、エチレンとα−オレフィン、例えばプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、およびポリ（スルホニルアジド）の溶融ブレンドした混合物を含む）および非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂を含み得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｚｏｄ Ｐｅｎｄｕｌｕｍ Ｉｍｐａｃｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（プラスチックのアイゾット振子耐衝撃性を決定するための標準試験法）に従い測定して、室温で、１インチ当たり１．１０フィート−ポンド（ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ）超もしくはこれに等しい、１．１５ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しい、１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しい、１．２５ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しい、１．３０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しい、１．３５ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しい、または１．４０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しいアイゾット耐衝撃性を示し得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で２０ｃＮ超もしくはこれに等しい、２５ＣＮ超もしくはこれに等しい、３０ｃＮ超もしくはこれに等しい、または３５ｃＮ超もしくはこれに等しい溶融強度を示し得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で１２５ｍｍ／ｓ超もしくはこれに等しい、１３５ｍｍ／ｓ超もしくはこれに等しい、１４５ｍｍ／ｓ超もしくはこれに等しい、１５５ｍｍ／ｓ超もしくはこれに等しい、または１６５ｍｍ／ｓ超もしくはこれに等しい溶融延伸性を示し得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、総重量に対して１５〜９５％のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、１５〜８５％、１５〜７５％、２０〜９０％、２０〜８０％、３５〜６５％、もしくは４０〜６０％のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含み得る。
プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂（例えば、ホモポリマープロピレン樹脂、エチレンとα−オレフィン、例えばプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、およびポリ（スルホニルアジド）の溶融ブレンドした混合物を含む）および非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂を含み得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｚｏｄ Ｐｅｎｄｕｌｕｍ Ｉｍｐａｃｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（プラスチックのアイゾット振子耐衝撃性を決定するための標準試験法）に従い測定して、室温で、１．１０〜１．５０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎの範囲のアイゾット耐衝撃性；１９０℃で２０〜４０ｃＮの範囲の溶融強度；および１９０℃で１２０〜１７０ｍｍ／ｓの範囲（またはその中に含まれる任意の部分範囲）の溶融延伸性を示し得る。プロピレンベースのポリマー組成物は、総重量に対して１５〜９５％（またはその中に含まれる任意の部分範囲）のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含み得る。
非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂ならびにホモポリマープロピレン樹脂、エチレンとα−オレフィン、例えばプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、およびポリ（スルホニルアジド）の混合物を含むポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物の例では、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂は、（ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）９０〜９９％の、少なくとも５０％の結晶化度を有するホモポリマープロピレン樹脂、１〜１０％のコポリマー樹脂、および５００〜３０００ｐｐｍのポリ（スルホニルアジド）（またはその中に含まれる任意の部分範囲）を含み得る。このような例では、プロピレンベースのポリマー組成物は、（組成物の総重量に対して）２０〜８０％のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および２０〜８０％の非カップリングホモポリマープロピレン樹脂を含み得る。前述のように、プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１４５ｍｍ／ｓの溶融延伸性、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超もしくはこれに等しいアイゾット耐衝撃性（ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定）、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有し得る。
ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマーは、非カップリングプロピレン−エチレンコポリマーおよび／または非カップリングプロピレン−α−オレフィンコポリマーをさらに含むインパクトコポリマーポリプロピレン（ＩＣＰ）組成物に組み込むことができる。一般的に、プロピレンベースのポリマーは良好な熱安定性および高い化学抵抗性を示すが、特に低温で比較的低い耐衝撃性を示し得る。この問題に取り組むため、プロピレンベースのポリマーが連続的マトリックス相を形成し、エラストマープロピレン−エチレンコポリマーおよび／またはエラストマープロピレン−α−オレフィンコポリマーが、プロピレンベースのポリマーマトリックス内で分散したゴム相を形成するＩＣＰにプロピレンベースのポリマーを組み込むことができる。
ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマーマトリックス相、ならびにプロピレン−エチレンコポリマーおよび／またはプロピレン−α−オレフィンコポリマーを含む分散したゴム相を含むＩＣＰ組成物において、マトリックス相は、ゴム相とマトリックス相とを合わせた重量に対して、ＩＣＰ組成物の５０重量％〜９５重量％を構成してもよく、分散したゴム相はＩＣＰ組成物の５重量％〜５０重量％を構成してもよい。マトリックス相は、ゴム相とマトリックス相とを合わせた重量に対して、ＩＣＰ組成物の５０％〜９５％、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、ＩＣＰ組成物の６０〜９５％、７０〜９５％、７５〜９５％、８０〜９５％、もしくは８５〜９５％などを構成してもよい。分散したゴム相は、ゴム相とマトリックス相とを合わせた重量に対して、ＩＣＰ組成物の５％〜５０％、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、ＩＣＰ組成物の５〜４０％、５〜３０％、５〜２５％、５〜２０％、もしくは５〜１５％などを構成してもよい。
ＩＣＰ組成物の分散したゴム相は、プロピレン−エチレンコポリマーを含み得る。プロピレン−エチレンコポリマーは、プロピレン−エチレンコポリマーの総コモノマー重量に対して、２５重量％〜９５重量％のエチレンモノマー、および５重量％〜７５重量％のプロピレンモノマーを含み得る。プロピレン−エチレンコポリマーは、プロピレン−エチレンコポリマーの総コモノマー重量に対して、２５重量％〜９５重量％のエチレンモノマー、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、５０〜９０％、５０〜８０％、５０〜７５％、もしくは５５〜７０％などを含み得る。プロピレン−エチレンコポリマーは、プロピレン−エチレンコポリマーの全コモノマー重量に対して、５重量％〜７５重量％のプロピレンモノマー、またはその中に含まれる任意の部分範囲、例えば、１０〜５０％、２０〜５０％、２５〜５０％、もしくは３０〜４５％などのプロピレンモノマーを含み得る。
ＩＣＰ組成物の分散したゴム相に対して適切な他のポリマーの例は、本明細書に参照により組み込まれている、米国特許出願公開２０１４−０１９４５７７Ａ１；２０１２−０１５７５９９Ａ１；および２０１４−０１０７２７４Ａ１に記載されている。これらのポリマーは、上に記載のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマーを含む、マトリックス相に分散させたゴム相を形成し得る。
上に記載されている例に従い、プロピレンベースのポリマー組成物は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、ならびに任意選択で、第１のさらなる樹脂（例えば、非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂）、第２のさらなる樹脂（例えば、エチレン／α−オレフィンコポリマーを含むカップリングまたは非カップリング樹脂）、および／または第３のさらなる樹脂（例えば、エチレン／α−オレフィンコポリマーを含むカップリングまたは非カップリング樹脂）を含むことができる。
ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および、任意選択で他の熱可塑性ポリマー樹脂（例えば、ＩＣＰ組成物または他の形態）を含むプロピレンベースのポリマー組成物は、様々な他の任意選択の成分とブレンドしてもよい。例えば、様々な添加剤を、様々な目的のため、プロピレンベースのポリマー組成物に任意選択で組み込むことができる。このような添加剤として、例えば、抗酸化剤（例えば、ヒンダードフェノール、例えば、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＩｒｇａｎｏｘ（商標）１０１０、およびホスフィット、例えば、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＩｒｇａｆｏｓ（商標）１６８など）、酸スカベンジャー（例えば、ステアリン酸カルシウム）、核剤（例えば、Ａｍｆｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＮＡ−１１およびＮＡ−７１、ならびにＭｉｌｌｉｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能なＨｙｐｅｒｆｏｒｍ ＨＰＮ−６００ｅｉおよびＨＰＮ−６８Ｌ）、ミネラル充填剤（例えば、タルク）、および帯電防止剤／滑沢剤（例えば、モノステアリン酸グリセロール）が挙げられる。さらなる添加剤として、例えば、光学的光沢剤、安定剤、粘着添加剤（例えば、ポリイソブチレン）、ポリマー加工助剤（例えば、３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＤｙｎａｍａｒ（商標）５９１１、またはＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（商標）ＰＡ−１）、着色剤、透明化剤（例えば、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能なＭｉｌｌａｄ ３９８８ｉおよびＭｉｌｌａｄ ＮＸ８０００）、粘着防止剤、ワックス、抗菌剤、およびＵＶ安定剤が挙げられる。添加剤は、例えば、２軸押出し機を使用する共押出しにより、プロピレンベースのポリマー組成物とブレンドすることができる。
プロピレンベースのポリマー組成物は、様々な用途で使用することができる。例えば、プロピレンベースのポリマー組成物を使用して、単層および多層のシートおよびフィルムを生成することができ、次にこれらを使用して、可撓性および剛性の包装基材を生成することができる。プロピレンベースのポリマー組成物を含む単層および多層のシートおよびフィルムは、熱成形させて、可撓性または剛性の物品、例えば、可撓性または剛性の包装基材などを生成することができる。プロピレンベースのポリマー組成物はまた、溶融加工方法、例えば、押出し、射出成形、ブロー成形、回転成形などを使用して成型されるか、または他の方法で形成される物品を生成するために使用することもできる。
以下の実施例では、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ２００示差走査熱量計を使用して非等温ＤＳＣスイープを行うことにより示差走査熱量測定を実施した。試験体を２００℃で５分間平衡化して、完全な溶融を確実にした。次いで、溶融物を１０℃／ｍｉｎの速度で−５０℃に冷却した。溶融結晶化発熱のピーク温度を結晶化温度（Ｔｍｃ）として記録した。次いで、試験体を、１０℃／ｍｉｎの速度で加熱して２００℃に戻し、溶融吸熱のピークを融点温度（Ｔｍ）として記録した。報告された引張特性をＡＳＴＭ Ｄ６３８−１４：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（プラスチックの引張特性の試験方法）に従い測定した。他の特性は前述のように決定した。
（実施例１）〜（実施例６）：ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物
ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物を、以下の成分を二軸スクリュー押出しすることより生成した：
・チーグラーナッタ触媒を使用して生成された、１８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するポリプロピレンホモポリマー樹脂；
・ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０抗酸化剤中に粘液質化した４，４’−ジフェニルオキシドビス（スルホニルアジド）（ＤＰＯＢＳＡ）を含有する分子の溶融物；
・ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）Ｂ２２５抗酸化剤；
・ＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標）１６８抗酸化剤；および
・ステアリン酸カルシウム。
ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０は、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）である。ＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標）１６８はトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィットである。ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）Ｂ２２５は、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）（ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０）とトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィット（ＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標）１６８）との５０／５０重量パーセントブレンドである。
実施例１〜６の配合が以下の表１に示されている。表の中で、「押出し機のタイプ」と表示された列は、成分を混合するために使用した２軸押出し機（ＴＳＥ）のねじサイズを特定している。「溶融温度」は、ダイ付近の押出し機バレルへ挿入されたサーモカップルにより記録された測定温度を指す。「滞留時間」とは、溶融混合中にポリ（スルホニルアジド）およびポリプロピレン樹脂が接触していた時間の量として推定されている。実施例１〜６の測定された特性は以下の表２に示されており、比較例ＣＥ１〜ＣＥ６として識別され、そして表３に示されている市販のポリプロピレン樹脂の特性と比較されている。
比較例１（ＣＥ−１）は、ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０（Ｂｏｒｅａｌｉｓ ＡＧから入手可能）であり、これは、高い溶融強度を有するが、低い剛性および低い温度抵抗性を有する構造的に異性体改質されたポリプロピレンホモポリマーである。比較例２（ＣＥ−２）は、ＩＮＳＰＩＲＥ（商標）６０２５Ｎ（Ｂｒａｓｋｅｍ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から入手可能）であり、外部の結晶核剤を含有する商用グレードのポリプロピレンホモポリマーである。比較例３および４（ＣＥ−３およびＣＥ−４）は、高い溶融強度および非常に低いメルトフローレートを有する直鎖グレードのポリプロピレンホモポリマーである。比較例５（ＣＥ−５）は、ＩＮＳＰＩＲＥ（商標）１１４（Ｂｒａｓｋｅｍ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から入手可能）、すなわち商用グレードのインパクトコポリマーポリプロピレン（ＩＣＰ）である。比較例６（ＣＥ−６）は高い結晶性ポリプロピレンホモポリマーである。
実施例１〜６は、本発明のプロピレンベースのポリマー組成物が、市販の高溶融強度のポリプロピレン樹脂（例えば、ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０（ＣＥ−１））よりも高い結晶化度および曲げ弾性率を有することを実証している。さらに、実施例１〜５は、本発明のプロピレンベースのポリマー組成物はまた、従来のポリプロピレン樹脂（例えば、ＣＥ−２、ＣＥ−３、およびＣＥ−４）と比較して有意により高い溶融延伸性および高い溶融強度を示すことを示している。高い剛性はまた、本発明の実施例のデルタＨ値、曲げ弾性率、および熱変形温度（荷重下での変形温度）で示されている。
Figure 0006499765
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Figure 0006499765
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（実施例７）〜（実施例１９）：ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂と非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂とのブレンドを含むプロピレンベースのポリマー組成物
ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂と非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂とをブレンドすることによって、プロピレンベースのポリマー組成物を生成した。ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を以下の成分（総重量に対するパーセント）を溶融ブレンドすることにより生成した：
・チーグラーナッタ触媒を使用して生成された、３５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する、９４．３４％のポリプロピレンホモポリマー樹脂；
・５．０％のＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）７０１０ＦＬ（Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、メタロセンで触媒した、プロピレンおよびエチレンのアイソタクチックランダムコポリマー）；
・ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０抗酸化剤中に粘液質化した、７２６ｐｐｍ（分子溶融物の総重量に対して）の４，４’−ジフェニルオキシドビス（スルホニルアジド）（ＤＰＯＢＳＡ）を含有する、０．５５％の分子溶融物（ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して１３２０ｐｐｍのＤＰＯＢＳＡ）；
・０．０６％のＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標）１６８抗酸化剤；ならびに
・０．０５％のステアリン酸カルシウム。
以下の表４に示されているように、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を、２．５ｇ／１０ｍｉｎの公称メルトフローレートを有するホモポリマーポリプロピレン樹脂（ＩＮＳＰＩＲＥ ６０２５Ｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から入手可能）と様々な割合でブレンドした。以下の表４に示されているように、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を、０．５ｇ／１０ｍｉｎの公称メルトフローレートを有するインパクトコポリマーポリプロピレン樹脂（ＩＮＳＰＩＲＥ１１４、Ｂｒａｓｋｅｍ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から入手可能）と様々な割合でブレンドした。ブレンド成分をＷｉｌｅｙミル内で微細な粉末へと粉砕し、Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ−Ｋｅｌｌｙ Ｖ−ブレンダー内で１５分間乾式ブレンドした。
Figure 0006499765
以下の材料特性をブレンドおよびブレンド成分について測定した：荷重たわみ温度（ＤＴＵＬ）−ＡＳＴＭ Ｄ６４８−０７：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｕｎｄｅｒ Ｆｌｅｘｕｒａｌ Ｌｏａｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｄｇｅｗｉｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ（エッジ方向の曲げ荷重下でのプラスチックのたわみ温度の標準試験法）；室温での引張タンジェント弾性率−ＡＳＴＭ Ｄ６３８−１４：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（プラスチックの引張特性の試験方法）；室温での曲げ弾性率（１％割線）−ＡＳＴＭ Ｄ７９０−１０：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｌｅｘｕｒａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｕｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ａｎｄ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（非補強および強化プラスチックおよび電気絶縁材料の曲げ特性に関する標準試験法）；室温でのアイゾット耐衝撃性−ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｚｏｄ Ｐｅｎｄｕｌｕｍ Ｉｍｐａｃｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（プラスチックのアイゾット振子耐衝撃性を決定するための標準試験法）；および室温での高速多軸衝撃エネルギー吸収（３．２ｍｍの高粘度試験体）−ＡＳＴＭ Ｄ３７６３−１５：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐｕｎｃｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｕｓｉｎｇ Ｌｏａｄ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒｓ（荷重センサと変位センサを用いたプラスチックの高速穿刺特性の標準試験法）。材料特性は以下の表５および６において報告されている。
Figure 0006499765
Figure 0006499765
上記結果が示すように、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および非カップリンホモポリマーポリプロピレン樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物は、引張係数または曲げ弾性率の任意の低減を付随して生じることなく、相乗的に増加したアイゾット耐衝撃性を示す。例えば、以下の表７は、各ブレンドについて測定されたアイゾット耐衝撃性値を、２つのブレンド成分について測定されたアイゾット耐衝撃性値の質量加重した平均に対応する、各ブレンドについて予想されたアイゾット耐衝撃性値と比較している。
Figure 0006499765
表７に示されているように、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂と非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂との組合せは、ブレンドした樹脂について予想されたアイゾット耐衝撃性よりも約９％〜約７６％上回る範囲であるアイゾット耐衝撃性を示している。さらに、表５において上記に示されているように、引張りおよび曲げ弾性率として測定された剛性における任意の感知できるほどの低減なしに、予想されたアイゾット耐衝撃性を上回る増加が、測定されたアイゾット耐衝撃性に生じている。衝撃靱性における改善は複合則の下で予想されるものを超え、プロピレンベースのポリマー組成物の剛性（材料係数として測定）はプロピレンベースのポリマー組成物の衝撃靱性（材料のアイゾット耐衝撃性として測定）に一般的に反比例することから、これらの結果は驚くべき、予期せぬものである。
上に記載されている特性に加えて、ＡＳＴＭ Ｄ３８３５−０８：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ ａ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（キャピラリーレオメーターによりポリマー材料の特性を測定するための標準的試験法）に従い操作した、いずれもＧｏｅｅｔｔｆｅｒｔ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ−Ｐｒｕｅｆｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧＭＢＨ、Ｂｕｃｈｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能な、ＲＨＥＯＴＥＮＳ ７１．９７ユニットを備えたＲＨＥＯ−ＴＥＳＴＥＲ ２０００高圧キャピラリーレオメーターを使用して、実施例７、８、および１３〜１６の溶融強度および溶融延伸性を測定した。これらの特性は、各ブレンドについて測定された値を、２つのブレンド成分についての測定された値の質量加重した平均に対応する、各ブレンドについて予想された値と比較もしている以下の表８および９に報告されている。
Figure 0006499765
Figure 0006499765
したがって、衝撃靱性における驚くべき、予期せぬ改善に加えて、表８および９に示されているように、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂と非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂との組合せは、ブレンドされた樹脂について予想された溶融強度よりも８．５％〜３９．９％上回る範囲の溶融強度を示し、ブレンドされた樹脂について予想された溶融延伸性よりも０．４％〜１２．５％上回る範囲の溶融延伸性を示す。これらの結果は、ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂および非カップリングホモポリマーポリプロピレン樹脂を含むプロピレンベースのポリマー組成物は、引張係数または曲げ弾性率のいかなる低減をも付随して生じることなく、相乗的に増加したアイゾット耐衝撃性、溶融強度、および溶融延伸性を示すことを示している。
本発明の態様
本発明の様々な態様、特性および特徴として、これらに限定されないが、以下の番号付けされた条項が挙げられる。
条項１． 少なくとも５０％の結晶化度を有するプロピレンベースのポリマー樹脂、および
ポリ（スルホニルアジド）
を含む、プロピレンベースのポリマー組成物であって、
１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、プロピレンベースのポリマー組成物。
条項２． 前記プロピレンベースのポリマー樹脂がポリプロピレンホモポリマーである、条項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項３． 前記ポリ（スルホニルアジド）を前記組成物の総重量に対して５００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ含む、条項１または条項２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項４． 前記ポリ（スルホニルアジド）を前記組成物の総重量に対して１，０００ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍ含む、条項１〜３のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項５． 前記プロピレンベースのポリマー樹脂が、６０％〜９０％の範囲の結晶化度を有する、条項１〜４のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項６． 前記プロピレンベースのポリマー樹脂が７０％〜８０％の範囲の結晶化度を有する、条項１〜５のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項７． １９０℃で２５ｃＮ〜１００ｃＮの範囲の溶融強度を有する、条項１〜６のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項８． ６６ｐｓｉの荷重下で、１０１℃超である熱変形温度を有する、条項１〜７のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項９． １６０℃〜１７０℃の範囲の溶融温度を有する、条項１〜８のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１０． １０未満である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有する、条項１〜９のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１１． １８超である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有する、条項１〜９のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１２． 第１の非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂をさらに含む、条項１〜１１のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１３． 第２のポリオレフィン樹脂をさらに含み、前記第２のポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレンホモポリマー樹脂またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む樹脂を含む、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１４． 第３の非カップリングポリオレフィン樹脂さらに含み、前記第３の非カップリングポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレンホモポリマー樹脂またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む樹脂を含む、条項１３に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１５． 添加剤をさらに含む、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１６． ミネラル充填剤をさらに含む、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１７． ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定して、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいアイゾット耐衝撃性を示す、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１８． １９０℃で３０ｃＮ超またはこれに等しい溶融強度を示す、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項１９． １９０℃で１４５ｍｍ／ｓ超またはこれに等しい溶融延伸性を示す、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項２０． 前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を前記組成物の総重量に対して２０〜８０％含む、条項１２に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項２１． エチレンとプロピレンとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂をさらに含む、条項１〜１２のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項２２． エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むカップリングコポリマー樹脂をさらに含む、条項１〜１２のいずれか一項に記載プロピレンベースのポリマーの組成物。
条項２３． プロピレンベースのポリマー組成物であって、前記組成物は、２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および
２０〜８０重量％（前記組成物の総重量に対して）の非カップリングホモポリマープロピレン樹脂
を含み、
前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂が、
９０〜９９％（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、少なくとも５０％の結晶化度を有するホモポリマープロピレン樹脂、
１〜１０％（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、および
１０００〜２０００ｐｐｍ（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）
を含み、
前記プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１４５ｍｍ／ｓの溶融延伸性、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいアイゾット耐衝撃性（ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定）、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、プロピレンベースのポリマー組成物。
条項２４． ２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）の前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）の前記非カップリングホモポリマープロピレン樹脂を含む、条項２３に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
条項２５． 条項１から２４のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、シートまたはフィルム。
条項２６． 条項１から２４のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、熱成形されたシートまたはフィルム。
条項２７． 条項１から２４のいずれか一項に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、剛性包装基材。
条項２８． 少なくとも５０％の結晶化度を有するプロピレンベースのポリマー樹脂を溶融するステップ、および溶融したプロピレンベースのポリマー樹脂とポリ（スルホニルアジド）とを単一の押出しステップで混合するステップを含むプロピレンベースのポリマー組成物を生成する方法であって、混合が、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を生成する、カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を生成する方法。
条項２９． カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を凝固するステップ、およびカップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物をペレット化するステップをさらに含む、条項２８に記載の方法。
条項３０． カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を溶融するステップ、非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂を溶融するステップ、および溶融したカップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物と非カップリング溶融ポリプロピレンホモポリマー樹脂とをブレンドするステップをさらに含む、条項２８または条項２９に記載の方法。
条項３１． カップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物を溶融するステップ、エチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂を溶融するステップ、および溶融したカップリングしたプロピレンベースのポリマー組成物と溶融した非カップリングコポリマー樹脂とをブレンドするステップとをさらに含む、条項２８または条項２９に記載の方法。
条項３３． 非カップリングコポリマー樹脂が、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含む、条項３１に記載の方法。
本発明の様々な特性および特徴が、開示された組成物および生成物の生成および特性の全面的理解を提供するために本明細書に記載されている。本明細書に記載されている様々な特性および特徴は、このような特性および特徴が本明細書において組み合わせて明示的に記載されているか、または例示されているかどうかに関わらず、任意の適切な方式で組み合わせることができることが理解される。出願人は、特性および特徴のこのような組合せが、本明細書の範囲内に含まれることを明示的に意図する。よって、特許請求の範囲は、本明細書により明示的にもしくは本質的に記載されている、またはさもなければ明示的にもしくは本質的に支持されている、任意の特性および特徴を、任意の組合せで列挙するように補正することができる。さらに、出願人は、従来技術に存在し得る特性および特徴を、たとえこれらの特性および特徴が本明細書において明示的に記載されていなくても、断定的に放棄するよう特許請求の範囲を補正する権利がある。したがって、任意のこのような手続補正書は、明細書または特許請求の範囲に新規事項を加えることはなく、文書による記載、記載の十分性、および追加事項の要件を満たしている（例えば、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２（ａ）および１２３（２）条ＥＰＣ）。本明細書に記載されている組成物および生成物は、本明細書に記載されている様々な特性および特徴を含む、様々な特性および特徴からなる、または様々な特性および特徴から本質的になることができる。
また、本明細書に列挙された任意の数値的範囲は、列挙された範囲内に含まれる同じ数値的正確さを有する（すなわち、特定された桁の同数を有する）すべての部分範囲を記載している。例えば、列挙された範囲の「１．０〜１０．０」は、たとえ範囲「２．４〜７．６」が明細書のテキストにおいて明示的に列挙されていないとしても、列挙された最小値である１．０と、列挙された最大値である１０．０との間の（およびこれらを含む）すべての部分範囲、例えば、「２．４〜７．６」について記載している。したがって、出願人は、本明細書において明示的に列挙された範囲内に含まれる、同じ数値的正確さを有する任意の部分範囲を明示的に列挙するように、特許請求の範囲を含む、本明細書を補正する権利がある。すべてのこのような範囲は、任意のこのような部分範囲を明示的に列挙するように補正することが、明細書または特許請求の範囲へ新規事項を加えるものではなく、文書による記載、記載の十分性、および追加事項の要件を満たす（例えば、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２（ａ）および１２３（２）条ＥＰＣ）ものであると本明細書において本質的に記載されている。さらに、本明細書に記載されている数値的パラメーターは、報告された有効数字の数、数の数値的正確さを考慮し、通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。本明細書に記載されている数値的パラメーターは、パラメーターの数値を決定するために使用した基礎となる測定技術に特有のばらつきの特徴を必ず保有することになることもまた理解される。
文法的冠詞「ｏｎｅ」、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、本明細書で使用される場合、他に指摘されていない限り、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を含むことを意図する。したがって、本明細書で使用される冠詞は、冠詞の文法的目的語の１つまたは１つ超（すなわち、「少なくとも１つ」）を指す。例として、「ａ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（成分）」は、１つまたは複数の成分を意味し、したがって、おそらく、１つより多くの成分が想定され、記載されている組成物および生成物の実施に利用または使用することができる。さらに、その使用の文脈により必要とされない限り、単数の名詞の使用は複数を含み、複数の名詞の使用は単数を含む。
本明細書において特定された任意の特許、刊行物、または他の開示材料は、他に指摘されていない限り、その全体が参照により本明細書へ組み込まれているが、ただし、組み込まれた材料が本明細書に明示的に示された既存の記載、定義、記述、または他の開示材料と矛盾しない場合に限る。したがって、および必要な場合に限り、本明細書に記載されている明白な開示は、参照により組み込まれている任意の矛盾する材料に取って代わる。本明細書に参照により組み込まれているが、本明細書で示された既存の定義、記述、または他の開示材料と矛盾する、任意の材料、またはその部分は、その組み込まれた材料と既存の開示材料の間でいかなる矛盾も生じない範囲に限って組み込まれる。出願人は、参照により組み込まれる任意の対象、またはその部分を明示的に列挙するよう本明細書を補正する権利がある。

Claims (24)

  1. ポリ（スルホニルアジド）がカップリングした少なくとも５０％の結晶化度を有するプロピレンベースのポリマー樹脂を含む、プロピレンベースのポリマー組成物であって、
    １９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１００ｍｍ／ｓの溶融延伸性、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有し、
    前記ポリ（スルホニルアジド）を前記組成物の総重量に対して１，０００ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍ含む、プロピレンベースのポリマー組成物。
  2. 前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングした前記プロピレンベースのポリマー樹脂が、６０％〜９０％の範囲の結晶化度を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  3. 前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングした前記プロピレンベースのポリマー樹脂が７０％〜８０％の範囲の結晶化度を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  4. １９０℃で２５ｃＮ〜１００ｃＮの範囲の溶融強度を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  5. ６６ｐｓｉの荷重下で、１０１℃超である熱変形温度を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  6. １６０℃〜１７０℃の範囲の溶融温度を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  7. １０未満である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  8. １８超である、溶融強度対メルトフローレートの比（ＭＳ／ＭＦＲ）を有する、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  9. 第１の非カップリングポリプロピレンホモポリマー樹脂をさらに含む、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  10. 第２の非カップリングポリオレフィン樹脂をさらに含み、前記第２の非カップリングポリオレフィンが、ポリプロピレンホモポリマー樹脂またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む樹脂を含む、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  11. 第３の非カップリングポリオレフィン樹脂さらに含み、前記第３の非カップリングポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレンホモポリマー樹脂またはエチレンと少なくとも１つのＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとのコポリマーを含む樹脂を含む、請求項１０に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  12. 添加剤をさらに含む、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  13. ミネラル充填剤をさらに含む、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  14. ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定して、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいアイゾット耐衝撃性を示す、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  15. １９０℃で３０ｃＮ超またはこれに等しい溶融強度を示す、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  16. １９０℃で１４５ｍｍ／ｓ超またはこれに等しい溶融延伸性を示す、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  17. 前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂を前記組成物の総重量に対して２０〜８０％含む、請求項９に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  18. エチレンとプロピレンとのコポリマーを含む非カップリングコポリマー樹脂をさらに含む、請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。
  19. エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むカップリングコポリマー樹脂をさらに含む、請求項１に記載プロピレンベースのポリマーの組成物。
  20. 請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、シートまたはフィルム。
  21. 請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、熱成形シートまたは熱成形フィルム。
  22. 請求項１に記載のプロピレンベースのポリマー組成物を含む、剛性包装基材。
  23. プロピレンベースのポリマー組成物であって、前記組成物は、
    １〜９９％（前記組成物の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および
    １〜９９重量％（前記組成物の総重量に対して）の非カップリングホモポリマープロピレン樹脂
    を含み、
    前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂が、
    ９０〜９９％（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、少なくとも５０％の結晶化度を有するホモポリマープロピレン樹脂、
    １〜１０％（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）の、エチレンとプロピレンとのコポリマーを含むコポリマー樹脂、および
    １０００〜２０００ｐｐｍ（前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂の総重量に対して）のポリ（スルホニルアジド）
    を含み、
    前記プロピレンベースのポリマー組成物は、１９０℃で少なくとも２０ｃＮの溶融強度、１９０℃で少なくとも１４５ｍｍ／ｓの溶融延伸性、室温で１．２０ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ超またはこれに等しいアイゾット耐衝撃性（ＡＳＴＭ Ｄ２５６−１０ｅ１に従い測定）、および室温で少なくとも２４０，０００ｐｓｉの曲げ弾性率を有する、プロピレンベースのポリマー組成物。
  24. ２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）の前記ポリ（スルホニルアジド）がカップリングしたプロピレンベースのポリマー樹脂、および２０〜８０％（前記組成物の総重量に対して）の前記非カップリングホモポリマープロピレン樹脂を含む、請求項２３に記載のプロピレンベースのポリマー組成物。

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